【F769IDISCOVERY评测】实现ESP8266连接到云端API打造智能的IOT

moyanming2013 · 发表于 2016-12-11 16:50:17

本帖最后由 moyanming2013 于 2016-12-28 10:39 编辑

【F769IDISCOVERY评测】实现ESP8266连接到云端API打造智能的物联网产品.pdf.pdf (1.42 MB, 下载次数: 385)

2016-12-11 16:39 上传

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STM32F769IDISCOVERY配备WiFi模块接口，可以直接连接ESP8266-01 WiFi模块，可以通过WiFi并结合各类信息提供商的云端API，来实现智能的物联网产品。本文展示了如何通过ESP8266实时获取天气预报信息并显示在LCD上。

1. ESP8266-01SWiFi模块的安装配置

ST官方说明中支持ESP8266-01 WiFi模块[1]。但现在该款产品升级到了ESP8266-01S，主要是优化了WiFi天线部分等，但我测试ESP8266-01S后发现接口和程序都是兼容的，所以我这次安装和使用的是ESP8266-01S WiFi模块，但依然兼容并支持ESP8266-01 WiFi模块。ESP8266-01S很便宜，10元包邮，认准正品（回复后发推荐的购买链接吧）！

比较悲催的是必须把屏幕拆掉才能安装该WiFi模块，如下图所示：

如果直接安装ESP8266会卡住！屏幕正好挡住了ESP8266，还好只是屏幕上沿比较凸出，拆掉屏幕模块再安装ESP8266就可以了。ESP8266与开发板的接口如下图所示：

当然，上图中ESP8266需要反转后接入开发板中，成功接入后如下图所示：

再把屏幕接入开发板，下图中可以看到屏幕上沿已经盖住了ESP8266：

但还好，屏幕的PCB部分还是可以和ESP8266共容的，但高度已经接近极限了，否则屏幕就会被抬起了，如下图所示：

如果开发板可以在不拆屏的情况下安装ESP8266就比较方便了。需要说明的是，拆屏幕时拧掉开发板上面的螺丝还是比较轻松的。

2. 通过ESP8266-01S获取实时天气预报信息

本文附带了示例代码（代码仅供参考），首先需要下载并解压STM32CubeF7[2]，然后把附件中的代码解压后放到如下典型目录中：

“\Projects\STM32F769I-Discovery\Applications\”，解压后的文件夹名是“WiFi”，如下图所示：

在示例程序中的“MDK-ARM”目录下即可打开该工程。代码程序的基本执行流程如下图所示：

结合上图，程序的说明如下：

2.1.程序启动后先初始化开发板，然后初始化LCD和ESP8266。ESP8266是通过串口方式进行通信的。

2.2.ESP8266初始化成功后，紧接着它会连接到无线路由器中。你需要1个已经连接到互联网的无线路由器，同时需要更改代码中的信息，包括路由器名称和密码，如下图所示：

2.3.ESP8266连接无线路由器成功后，会连接到天气预报信息服务器中，上图中也对服务器信息有所展示，服务器名称和端口分别是：api.openweathermap.org:80，该链接是通过TCP的方式实现的。

2.4.ESP8266往服务器发送HTTP GET请求。你需要填写HTTP GET请求中的appid部分，默认是获取beijing的天气信息，你也可以更改“q=”后面的城市拼音来获取任意城市的天气信息。HTTP GET请求如下：

GET /data/2.5/weather?q=beijing&mode=xml&units=imperial&appid=your-apikey HTTP/1.1%c%cHost: api.openweathermap.org%c%cAccept: */*%c%cConnection: keep-alive%c%c%c%c

复制代码

其中成对出现的%c需要分别用\r\n来替换（具体参考示例代码），其中的“your-apikey”就是你需要填写的自己申请到的api key，可以在官网openweathermap.org中注册并自动获取自己的api key填写在程序代码中即可[3]，如下图所示：

2.5.成功发送HTTP GET请求后，服务器返回数据。此应用，必须是含有“200 OK”的数据头才是正确的返回数据。开始调试前，在示例代码中的“main.c”文件中的368行加入一个断点，并直接运行如果无错误程序会直至该断点处自动停止，此时如下图所示是调试时返回的正确数据：

2.6.服务器返回的数据保存在“HtmlData”数组中，在MDK-ARM中打开Memory窗口并填写“&HtmlData”即可看到它里面的数据。服务器返回xml格式的数据，我们需要对xml数据进行简单分析后获取它的有效内容。分析的代码可以参考示例程序中的“analyData”函数。

2.7.通过分析“HtmlData”中的数据，获取有效信息，然后显示在LCD上，如下图所示，我只分析显示了其中的一部分数据：

上图中的温度是30.2华氏度，换算成摄氏度是-1度，其中clouds是0表示没有云，beijing是晴天。下图是对应的页面中查询到的天气信息，通过ESP8266获取到的信息是正确的：

2.8.显示完天气信息后，系统进入休眠，休眠约1小时，然后再次发送HTTP GET请求，然后获取天气信息后显示在LCD上。如果服务器没有返回正确的数据，那么程序就释放网络资源并停止了，此程序仅作参考。

说明：ESP8266-01S底层有良好的代码封装实现，必要时可以去调试查看，上述功能只需要调用简单的几个API接口即可完成初始化、配置和数据的收发等，使用起来非常简便。

3. 总结

本文讲述了在STM32F769IDISCOVERY开发板上安装使用ESP8266-01S WiFi模块，ST首推在该开发板上支持了直接安装WiFi模块，方便进行物联网IOT相关的开发和评估。

主要展示了如何通过开放的云端API接口实现实时获取天气预报的示例过程，目前这种云端API接口越来越多，比如获取准确时间日期的API接口、获取电商SKU及打折信息的API接口、获取语音信息的API接口、获取TTS的API接口、获取人工智能相关的API接口等等，这些API接口都基本类似，通过申请一个API KEY然后发送HTTP GET请求，最终获取到服务商提供的免费信息。通过此开发板，结合它的高清LCD显示屏可以有更多的应用进行评估，以其实现智能的物联网产品。

4. 参考资料

[1]. UM2033Discovery kit with STM32F769NI MCU

http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/group0/7c/c9/c0/5f/4e/9b/44/eb/DM00276557/files/DM00276557.pdf/jcr:content/translations/en.DM00276557.pdf

[2]. STM32CubeF7下载：

http://www.st.com/content/st_com/en/products/embedded-software/mcus-embedded-software/stm32-embedded-software/stm32cube-embedded-software/stm32cubef7.html

[3]. 开放的天气预报API接口：

http://openweathermap.org/

示例代码仅供参考：

WiFi.part01.rar (1 MB, 下载次数: 240)

peter001 · 发表于 2016-12-11 17:01:32

好东西，支持一下

moyanming2013 · 发表于 2016-12-11 17:03:45

peter001 发表于 2016-12-11 17:01
好东西，支持一下

费了好大劲才发成功，再回复有机会中ST金币

peter001 · 发表于 2016-12-11 17:07:38

moyanming2013 发表于 2016-12-11 17:03
费了好大劲才发成功，再回复有机会中ST金币

继续支持，wifi模块运行可靠不，网上很多卖的，想了解一下品质如何

moyanming2013 · 发表于 2016-12-11 17:07:45

我自己再试试

moyanming2013 · 发表于 2016-12-11 17:13:34

peter001 发表于 2016-12-11 17:07
继续支持，wifi模块运行可靠不，网上很多卖的，想了解一下品质如何

通过试用看，ESP8266目前还是挺靠谱的。
另外，国外对此模块也推崇有加，估计生产环境下应该还不错。

哈佛祖安智 · 发表于 2016-12-11 17:39:08

哈哈，回复得金币

lzts · 发表于 2016-12-11 18:11:05

多谢分享

freeelectron · 发表于 2016-12-11 19:04:57

领金币

jackten · 发表于 2016-12-11 20:00:59

谢谢分享

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